Subsistema Nacional de Recursos Genéticos Acuáticos: uso de la

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Hidrobiológica 2011, 21 (3): 415-429
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Conservación de los Recursos Genéticos Acuáticos
Subsistema Nacional de Recursos Genéticos Acuáticos: uso de la criopreservación para la
conservación de los recursos genéticos acuáticos en México
National Subsystem for Aquatic Genetic Resources: The use of cryopreservation for
conservation of aquatic genetic resources in Mexico
Carmen Guadalupe Paniagua-Chávez,1 Silvia Margarita
Ortiz-Gallarza1 y Marisela Aguilar-Juárez2
1Centro
de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, B. C. (CICESE), Carretera
Tijuana-Ensenada No. 3918 Zona Playitas, Ensenada B. C., 22800. México
2Universidad Autónoma de Sinaloa. Facultad de Ciencias del Mar, Laboratorio de Estudios
Ambientales, Paseo Claussen S/N, Mazatlán, Sinaloa, 82000. México
e-mail: maguilar@uabc.edu.mx
Paniagua-Chávez C. G., S. M. Ortiz-Gallarza y M. Aguilar-Juárez. 2011. Subsistema Nacional de Recursos Genéticos Acuáticos: uso de la criopreservación para
la conservación de los recursos genéticos acuáticos en México. Hidrobiológica 21(3): 415-429.
RESUMEN
Dada la importancia de mantener los recursos genéticos acuáticos, además de otros recursos genéticos en la soberanía alimentaria del país, la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (SAGARPA) y a
través de la Dirección General de Vinculación y Desarrollo Tecnológico y del Instituto Nacional de Pesca (INAPESCA),
han establecido el Subsistema Nacional de Recursos Genéticos Acuáticos (SUBNARGENA), el cual funciona como
una red interinstitucional e interdisciplinaria para la conservación y aprovechamiento sostenible de la biodiversidad
acuática de México. Los objetivos del SUBNARGENA son localizar, recolectar, conservar (de forma in situ, ex situ in
vivo y ex situ in vitro), y caracterizar genéticamente el germoplasma de organismos acuáticos de interés biológico o
comercial y que son declarados como una prioridad para la nación. Por tanto, el objetivo de este manuscrito es presentar el trabajo realizado por el SUBNARGENA y los avances hechos en la criopreservación de algunos de los recursos
genéticos acuáticos de México.
Palabras clave: Criopreservación, recursos genéticos, acuáticos.
ABSTRACT
Due to the relevance of mantaining genetic aquatic resources as well as other genetic resources within the alimentary
sovereignty of the country, the Secretary of Agriculture, Livestock, Rural Development, Fishery and Food (SAGARPA)
and through the General Direction of Technological Transfer and Development and the National Institute of Fishery
(INAPESCA), had established the National Subsystem for Aquatic Genetic Resources (SUBNARGENA) which works as
an inter-institutional and interdisciplinary network for the conservation and sustainable use of the aquatic biodiversity
of Mexico. The objectives of the SUBNARGENA are to localize, collect, conserve (as in situ, ex situ in vivo and ex situ
in vitro) and genetically characterize the germplasm of aquatic organism of biological or commercial interest and declared as a priority for the nation. Thus, the goal of this paper is to present the work performed by SUBNARGENA and
the advances made in the criopreservation of select aquatic genetic resources of Mexico.
Key words: Cryopreservation, genetic resources, aquatics.
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Paniagua-Chávez C. G. et al.
INTRODUCCIÓN
La diversidad de los seres vivos y sus interacciones entre sí y
con el ambiente físico son la base de la vida en el planeta (Mace
et al. 2009). A nivel mundial, se estima que existen entre 2 y 100
millones de especies, de las cuales sólo se han descrito alrededor de 1.8 millones (May, 1992; Benítez-Díaz & Bellot-Rojas, 2003).
Tales especies, en su mayoría, se ubican en una superficie que
ocupa el 10% del total del planeta y México junto con otros países
albergan entre el 60 y 70% de la biodiversidad total (Mittermeier
et al. 1997).
México ha sido señalado como el segundo país con mayor
variedad de ecosistemas y especies, por ello sus recursos biológicos son de los más diversos del planeta. Además, el país cuenta
con varias especies endémicas de las cuales alberga entre el 50 y
60% de las especies de plantas conocidas del mundo (CONABIOSEMARNAT, 2009). Por tanto, siendo México uno de los países
más megadiversos del mundo (UICN, 2009), la república tiene el
compromiso de salvaguardar la biodiversidad para las generaciones presentes y futuras (Benitez-Díaz & Bellot-Rojas, 2003).
Por otro lado, el crecimiento poblacional acelerado, la falta de
planeación del uso de suelo y una visión de contínuo desarrollo,
han conducido a la sobreexplotación de los recursos naturales,
dando como resultado impactos negativos en los ecosistemas y
por ende en la biodiversidad.
El resguardo de la biodiversidad, en acuerdo al Convenio
sobre la Diversidad Biológica (CDB) constituye un compromiso de los gobiernos nacionales, y la regulación de los recursos
genéticos (RG) está sometida a la legislación nacional. Por ello,
el CDB contempla entre sus objetivos fundamentales promover
medidas que conduzcan a un futuro sostenible en función de la
conservación de la diversidad biológica, la utilización sostenible
de sus componentes y la distribución de manera justa y equitativa
de los beneficios derivados de la utilización de los RG, éste último
punto de particular interés para los países en vías de desarrollo
(ONU, 1992).
La FAO (2007) reconoce la importancia de los recursos genéticos animales (RGAn), en la seguridad alimentaria para las generaciones presentes y futuras, pero también reconoce que no toda
la biodiversidad animal es utilizada completamente para satisfacer las necesidades de seguridad alimentaria, por ello existe gran
preocupación por el constante deterioro de ésta a nivel mundial.
Consecuentemente, a raíz de tales declaraciones, los gobiernos
del mundo establecieron como alta prioridad el mantenimiento de
la biodiversidad (León et al. 2004).
La importancia de conservar los RG como estrategia para
la seguridad alimentaria ha sido enfatizada desde el siglo pasado, dando prioridad al sector agrícola y pecuario. No obstante, la
relevancia del sector acuático no ha sido reconocida apropiadamente en el pasado y mucho menos en los últimos años (Greer &
Harvey, 2004; Sánchez, 2007), a pesar de que la acuicultura es uno
de los sectores del ramo alimenticio con mayor crecimiento de
los últimos años. Por ejemplo, en México la producción de peces,
crustáceos y moluscos de cultivo pasó de 104,354 toneladas en
2004 a 151,065 toneladas en 2008 (FAO, 2010a).
En acuerdo con la FAO (2007) la conservación de los RGAn
puede darse de tres formas: (1) conservación in situ, (2) conservación ex situ in vivo y (3) conservación ex situ in vitro. En ésta
última, la conservación del organismo se realiza en forma de germoplasma (e.g. tejidos que originan a otro organismo tal como
embriones, espermatozoides, ovocitos) fuera de su hábitat natural y bajo condiciones criogénicas.
La conservación de los organismos acuáticos es relevante
comparada a la de los organismos terrestres, debido a que éstos representan el mayor recurso alimentario obtenido a partir
de especies silvestres (Ryman, et al. 1995). Por tanto, el mantenimiento de su diversidad es prioritario. A nivel genómico, la caracterización genética a través del uso de marcadores moleculares
asociado a una aproximación estadística poderosa, provee una
nueva vía para elegir la mejor toma de decisiones en la conservación y el manejo racional de los recursos genéticos animales. Los
datos obtenidos de los marcadores moleculares son aplicados en
la toma de decisiones para la conservación de las poblaciones.
Estos incluyen la determinación de la identidad de las especies, la
estructura genética de las poblaciones, la estimación del tamaño
efectivo de la población y la detección de los cambios en el tamaño de la población (Primmer, 2006).
A la fecha, los marcadores más comunes son aquellos
utilizados para evaluar la diversidad entre y dentro de familias.
Aunque en principio todos los tipos de marcadores pueden ser
apropiados para este propósito (e.g. polimorfismo en las secuencias del ácido desoxirribonucleico [ADN] mitocondrial o nuclear),
a nivel poblacional, los microsatélites son de los marcadores que
han mostrado resolver interrogantes relacionadas con la estructura de las poblaciones. Aproximadamente, el 90% de todos los
estudios de diversidad utilizan este método (Baumung et al. 2004).
El comité de la FAO y la Sociedad Internacional de Genética Animal recomiendan el empleo de un conjunto de marcadores de microsatélites para la mayoría de las especies de granja. Esta recomendación fue revisada en 2004 y se extendió a un gran número
de especies (Hoffman et al. 2004). Por lo que dichos marcadores
fueron seleccionados para representar la variabilidad genética
neutral en los genomas de animales. La mayoría de las tecnologías tienen como blanco las regiones genómicas, las cuales son
selectivamente neutrales, mientras que otras se enfocan en genes específicos. Por tanto, la tecnología utilizada para la conservación y manejo de la colección del germoplasma dependerá de
los objetivos del mismo.
La conservación de los Recursos Genéticos Acuáticos (RGA)
es un concepto nuevo y la criopreservación de germoplasma es
Hidrobiológica
Conservación de los Recursos Genéticos Acuáticos
una de las alternativas que han sido contempladas para su conservación. En 2007, la Comisión de los Recursos Genéticos para
la Alimentación y la Agricultura indicó que la conservación ex
situ in vitro para las especies acuáticas aún se encuentra en un
estado de desarrollo temprano (FAO, 2007), por lo que resaltaron
la necesidad del desarrollo de tecnologías para la criopreservación de las diversas especies acuáticas. Hasta años recientes
se ha logrado la criopreservación del germoplasma de más de
200 especies de organismos acuáticos en el mundo, siendo en
su mayoría células espermáticas (Hiemstra et al. 2005; Tiersch &
Green, 2011).
La conservación de los RGA tiene importancia para el desarrollo del potencial social y se considera como benefactor
económico que permitirá mantener la biodiversidad para un bien
común (Greer & Harvey, 2004). Por todo lo anterior, el objetivo
principal de esta revisión bibliográfica, es reseñar el desarrollo
de la conservación ex situ in vitro de los RGA en México. La revisión contempla cuatro partes. En la primera sección se analiza el
desarrollo de los bancos de germoplasma animal. En la segunda,
se indica como fue creado el Subsistema Nacional de Recursos
Genéticos Acuáticos (SUBNARGENA), que alberga los bancos
de germoplasma para especies acuáticas del país. En la tercera
parte se describen las técnicas de criopreservación que se emplean en los RGA. Finalmente, en la última sección se indican los
trabajos de criopreservación realizados en México y se enlistan
las especies almacenadas en el SUBNARGENA.
Desarrollo de los bancos
de germoplasma animal
La conservación de los RGAn incluye todas aquellas actividades
humanas como estrategias, planes, políticas y acciones emprendidas para asegurar la diversidad de estos recursos (FAO, 2007).
La importancia de la conservación de los RGAn es relevante en
la alimentación, la producción agrícola y el desarrollo de nuevos
productos como reproducción asistida, mejoramiento genético
entre otros, todo esto a beneficio de las generaciones actuales y
futuras. Por tanto, el desarrollo de Bancos de Recursos Genéticos
(BRG) o Bancos de Germoplasma (BG) juega un papel fundamental en salvaguardar el material genético de estos recursos.
Los BRG o BG, son los depósitos que ayudan a mantener y
conservar el material genético de especies nativas o exóticas de
importancia biológica y económica de una región. Los objetivos
de los BRG, estan influenciados por la forma en que los bancos
se establecen y operan. Las principales categorías son (1) bancos para conservación animal, (2) bancos para conservación de
especies de importancia agrícola y (3) bancos para investigación
médica y de ciencia básica. De tal modo, existen diferencias primordiales en el concepto e intención entre BG, los cuales estan
en buena medida influenciados por el tipo de material a resguardar (Holt, 2001).
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Históricamente, los primeros BRG o BG iniciaron con la conservación de semillas de plantas. En el mundo se cuenta con una
importante bóveda que fue construida a 130 m de profundidad en
una montaña de la isla Spitsbergen, perteneciente al archipiélago
Svalbard en Noruega. La bóveda de Svalbard contiene alrededor
de 100 millones de semillas de plantas pertenecientes a un centenar de países (ICRISAT, 2008). A raíz de la relevancia que han
adquirido los RG, la FAO ha dirigido esfuerzos importantes para su
conservación en el mundo con el propósito de promover un manejo sostenible a nivel global (ONU, 1992). Bajo dicho contexto, se
han desarrollado planes estratégicos de acción, bases de datos,
convenios y guías para el mejor manejo de los RG. En el caso específico de los RGAn, la FAO desarrolló el sistema de información
llamado Domestic Animal Diversity Information System (DAD-IS)
el cual indica que ~154 países se encuentran involucrados en programas de conservación in situ o ex situ con apoyo del gobierno,
academia o iniciativa privada (DAD-IS, 2011).
Posterior al desarrollo del Plan Global de Acción establecido por la FAO en 2007; los países participantes iniciaron con el
cumplimiento de los compromisos establecidos en este plan. Con
respecto a las estrategias de conservación, a la fecha, los países
participantes, organizados en redes de colaboración, se encuentran desarrollando tareas para la conservación de los RGAn in
situ y ex situ. De tal manera que la conservación ex situ in vitro
puede ser realizada o coordinada por el gobierno en conjunto con
instituciones de investigación, universidades y asociaciones, entre otros.
En dicho sentido, el procesamiento, almacenamiento de
muestras y especímenes puede ser realizado por los miembros
de las instituciones participantes (Day & Stacey, 2007). Para ello,
los gobiernos e instituciones participantes han desarrollado, o
se encuentran desarrollando BRG para resguardo del patrimonio
nacional (Tabla 1). Por ejemplo, en los Estados Unidos de Norteamérica destaca el Programa Nacional de Recursos Genéticos
(National Genetic Resources Program, NGRP), autorizado por el
congreso estadounidense en 1990. El objetivo de este programa
es caracterizar, preservar, documentar y distribuir entre todos los
científicos interesados, el germoplasma de todo tipo de formas
biológicas que directa o indirectamente estén relacionadas con
algún aspecto de producción agrícola y alimentaria (Blackburn,
2011). Con base en los objetivos establecidos por dicho programa,
se desarrollaron proyectos independientes para la preservación
del germoplasma de plantas, animales, microbios e invertebrados.
El Programa Nacional de Germoplasma Animal (National
Animal Germplasm Program, NAGP) fue iniciado en Fort Collins,
Colorado, EUA, en 1999 y tiene como objetivo principal, coordinar
la disponibilidad, conservación y utilización del material genético
animal a fin de proveer grupos de genes con características favorables para incrementar la producción mundial de alimentos.
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Paniagua-Chávez C. G. et al.
Tabla 1. Lista de algunos bancos de germoplasma dedicados a la
criopreservación de recursos genéticos animales.
País
Nombre del Banco
Albania
Somatic Cells Gene Bank
Alemania
German Genebank for Domestic Animals
Austria
Austrian Gene Bank for AnGR. The Austrian
National Cryo-preservation programme
Azerbaiyán
Republic Artificial Insemination Center
Brasil
Brazilian Animal Gen Bank
Canadá
Canada Animal Genetic Resources program.
Agriculture and Agri-Food Canada
Eslovenia
The National Farm Animal Gene Bank of
Slovenia
Estados Unidos
National Center for Genetic Resources
Preservation
Francia
Cryobanque Nationale
Grecia
National Cryobank for AnGR
Italia
Criobanca del Germoplasma Animale
“Giuseppe Rognoni”-IBBA-CNR, Banca delle
Risorse Genetiche Animali Lombarde-LABank
Países Bajos
Dutch National Gene Bank for AnGR- Centre
for Genetic Resources, the Netherlands
Malasia
Bancos en: The National Institute of
Veterinary Biodiversity & The National
Embryo Center
México
Centro Nacional de Recursos Genéticos
Perú
Instituto Nacional de Innovación Agraria
Suiza
National Genpool
Taiwán
Taiwan Animal Germplasm Center
Para realizar las actividades de operación del NAGP, se formaron
seis comités (especies acuáticas, ganadería para producción
de carne, ganadería para producción lechera, aves, rumiantes
menores y ganado porcino) que se integraron de universidades,
sector público, privado y agencias gubernamentales (Blackburn,
2011). El resguardo del germoplasma se ha confinado al Centro
Nacional para la Preservación de los Recursos Genéticos (National Center for Genetic Resources Preservation NCGRP), el cual
pertenece al Departamento de Agricultura de los Estados Unidos
(United States Department of Agriculture, USDA) y es coordinado
por la Agencia de Investigación Agrícola (ARS Agricultural Research Service).
Otro banco importante es el situado en Sudamérica, el banco genético animal brasileño, que contiene más de 14,000 muestras de ADN y tejidos de especies de ganado nativas y de importancia económica, de las cuales ~60 mil dosis son de semen y
500 muestras de embriones de diversas especies de ganado bajo
algún grado de riesgo (FAO, 2010b). La Empresa Brasileña de Investigaciones Agropecuarias (EMBRAPA), institución vinculada
al ministerio de Agricultura Pecuaria y Abastecimiento de Brasil,
es la responsable de ejecutar el programa de conservación ex si­
tu in vitro. Un ejemplo de colaboración internacional es el trabajo
realizado entre Canadá, Estados Unidos y Brasil para desarrollar
el sistema de información y base de datos para apoyar el manejo
de los RGAn entre tales países.
Subsistema Nacional de Recursos
Genéticos Acuáticos
Al igual que en otros países, en México se estableció el Centro
Nacional de Recursos Genéticos (CNRG) que pertenece al Sistema Nacional de Recursos Genéticos (SINARGEN) y tiene como
objetivos: (1) preservar y proteger los RG del país, (2) contribuir y
propiciar el uso ordenado y racional de los RG de México (RGM),
(3) coadyuvar a las acciones realizadas por el SINARGEN y (4)
difundir la importancia de la conservación de los RGM. El CNRG
está constituido por cinco subsistemas (Acuático, Agrícola, Forestal, Microbiano y Pecuario) los cuales, tienen como objetivos
principales desarrollar tareas de recolección, conservación, caracterización, evaluación, uso sostenible y monitoreo de recursos genéticos in situ y ex situ de México (De la Torre, com. pers.
2011).
El SINARGEN nació a partir de que el Programa Sectorial de
Desarrollo Agropecuario y Pesquero (2007-2010) consideró necesaria la promoción del uso racional y aprovechamiento sostenible
de los recursos básicos para la producción primaria: suelo, agua,
vegetación y mares; así como la conservación de los recursos
fitogenéticos, zoogenéticos y forestales; ya que de ello depende
la producción de alimentos inocuos y de calidad para la población
de las generaciones actuales y futuras.
En este entorno y con la finalidad de integrar acciones que
permitan conservar, estudiar y aprovechar sosteniblemente
nuestra riqueza genética, se desarrolló el SINARGEN como un esquema de coordinación en la materia, con los cinco subsistemas
antes mencionados. Sin embargo, a pesar de que se ha destinado
un gran esfuerzo en la conservación de los RGAn, poco ha sido
dedicado a los RGA y a la fecha se tiene escasa información de la
existencia de programas destinados a la conservación de RGA o
a resguardos en los BRG o BG.
En Estados Unidos de Nortéamerica se tienen almacenados
en el NAGP ~28,500 muestras de germoplasma correspondientes
a 729 organismos pertenecientes a 13 especies de peces de agua
dulce, seis de peces marinos y tres de invertebrados (Blackburn,
2011).
En la India, el Consejo de Investigación Agrícola estableció
en 1983 el Buró Nacional de Recursos Genéticos de Peces (NaHidrobiológica
Conservación de los Recursos Genéticos Acuáticos
tional Bureau of Fish Genetic Resources, NBFGR) el cual, se ha
vuelto un centro de excelencia en la categorización y conservación de recursos acuáticos en dicho país. En la India los RG se
han valorado en términos de su potencial económico, ecológico
y social, por tanto, su conservación a largo plazo se vuelve una
necesidad. La creación del NBFGR nace a raíz de que en este país
se detecta que sus RGA están amenazados debido al aumento de
la población humana, y se sabe que estas alteraciones podrían
ser severas y resultar en una pérdida de la diversidad genética
o en la extinción de las poblaciones. Por tanto, el NBFGR proyecta un plan visionario hasta el 2025 en el cual, las prioridades
son la caracterización, manejo y uso sostenible de los RGA con
el fin de salvaguardar la diversidad genética de los peces de este
país (NBFGR, 2007). A la fecha, los avances del NBFGR son: (1) el
desarrollo de una base de datos de >2000 especies de peces, (2)
el análisis de la estructura genética de poblaciones de diversas
especies prioritarias, (3) la estandarización de tecnología para
la conservación in situ y ex situ de especies en peligro y (4) el
desarrollo de capacidades para el diagnóstico de patógenos en
relación a la evaluación de especies de peces exóticos (NBFGR,
2010).
Otro BG dirigido a la conservación de RGA es el CRIOGAM,
instalado en la Facultad de Ciencias del Mar de la Universidad
Católica del Norte, en Coquimbo Chile. La misión de dicho banco
es conservar y generar investigación para optimizar los protocolos utilizados en la criopreservación de gametos de organismos
marinos, específicamente para el abulón rojo (Haliotis rufescens
Swainson, 1822) y el azul (H. fulgens Philippi, 1845), el ostión del
norte (Argopecten purpuratus Lamarck, 1819) y la almeja amarilla
(Mesodesma donacium Lamarck, 1818) (Dupré & Guerrero, 2011).
En Moscú, Rusia, el banco genético de baja temperatura de
esperma de peces (Low-Temperature Gene Bank of Fish Sperm),
fue fundado en 1988 en el All-Russian Research Institute of Freshwater Fisheries, con el fin de conservar la diversidad genética
de los esturiones. Para 2008, se tenían ~400 muestras de semen
de diferentes especies de esturión (Mims et al. 2011), cifra que
sigue en continuo aumento.
En Canadá, World Fisheries Trust (WFT) en conjunto con
agencias de gobierno y First Nations, han sido responsables de
la criopreservación de esperma de salmones silvestres durante
1990-2006. WFT ha criopreservado mas de 4,500 muestras de 43
diferentes líneas de material genético de salmónidos (Harvey,
2011). Igualmente, WFT se ha encargado del desarrollo de métodos de criopreservación de esperma en campo para numerosas
especies migratorias de Sudamérica, especialmente del Brasil
(Carolsfeld et al. 2003). Finalmente, el CNRG de México contiene
los Bancos Periféricos de Germoplasma de especies Acuáticas,
de los cuales se hablará en la próxima sección.
En México, al noroeste del país, en el Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE),
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nace en el 2005 el primer BG de especies acuáticas a nivel piloto
denominado “Banco de Germoplasma de Especies Acuáticas de
Baja California”. Este proyecto fue desarrollado con fondos de un
proyecto mixto entre el Consejo Nacional de Ciencias y Tecnología (CONACyT) y la Secretaría del Medio Ambiente y Recursos
Naturales (SEMARNAT). El objetivo del proyecto fue el de conservar los RG de especies acuáticas con importancia biológica y económica para Baja California, con el fin de ayudar a los programas
de conservación y a mejorar la industria acuícola del estado.
Este proyecto finalizó en 2007, pero el Banco de Germoplasma quedó como un legado y ejemplo nacional para asegurar
la conservación de los recursos genéticos del país. En 2009, el
Banco de Germoplasma de especies acuáticas de Baja California se integra al Sistema Nacional de Recursos Genéticos para
la Alimentación y la Agricultura de la Secretaría de Agricultura,
Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (SAGARPA) a
través del Instituto Nacional de Pesca (INAPESCA), siendo ahora
conocido como SUBNARGENA. El SUBNARGENA pertenece al
SINARGEN y tiene como objetivo conservar los recursos genéticos acuáticos del país mediante el desarrollo de núcleos genéticos para el mantenimiento de organismos in situ o ex situ in vivo
y la criopreservación de material genético (conservación ex situ
in vitro).
El SINARGEN, se estableció como un mecanismo abierto e
incluyente para resguardar, proteger, mejorar y aprovechar sosteniblemente toda la riqueza genética de los sectores acuático,
agrícola, forestal y pecuario de México, que opera a través de
los subsistemas y redes (especie, temática o región) y en las que
participan varias instituciones de México. En este contexto y en
el marco del SUBNARGENA, se constituyó la Red de RGA, como
parte de los elementos que permitan orientar acciones hacia el
cumplimiento de los objetivos del Programa de Uso Sostenible
de Recursos Naturales para la Producción Primaria y en particular apoyar a los objetivos establecidos en el Plan Nacional de
Acción para la conservación de los RGA. La red está constituida
por investigadores de diferentes instituciones tales como la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), la Universidad
Juárez Autónoma de Tabasco (UJAT), la Universidad Autónoma
de Baja California (UABC), la Unidad Multidisciplinaria de Docencia e Investigación (UMDI-UNAM), la Universidad Autónoma
Metropolitana Iztapalapa (UAM-I), el Colegio de la Frontera Sur
(ECOSUR), el Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste
(CIBNOR), y se espera que otras instituciones se sumen al trabajo
del SUBNARGENA.
El SUBNARGENA, coordinado por el CICESE en Ensenada,
B. C tiene un BG periférico, que contiene muestras de diferentes
especies tales como, lenguado (Paralichthys californicus Ayres
1859), ostión del pacífico (Crassostrea gigas Thunberg 1793), abulón rojo (Haliotis rufescens), totoaba (Totoaba macdonaldi Gilbert
1890) y trucha de San Pedro Mártir (Oncorhynchus mykiss nelsoni
420
Paniagua-Chávez C. G. et al.
Evermann 1908). Además y debido a la necesidad de atender las
necesidades de conservación ex situ in vitro de todo el país, en
febrero de 2010 se estableció un segundo BG en el sureste del
país denominado Banco de Germoplasma Periférico del Sureste,
el cual será coordinado por la Unidad Multidisciplinaria de Docencia e Investigación-UNAM en Sisal Yucatán y coordinará las
tareas y objetivos establecidos en el Plan de Acción del SUBNARGENA.
La criopreservación como
una herramienta en la conservación
de los recursos genéticos acuáticos
La criopreservación es una técnica que permite mantener a muy
bajas temperaturas (<-130° C), a cualquier conjunto biológico de
células por tiempo indefinido, creando las condiciones necesarias para que conserven la capacidad de sobrevivir después de
la descongelación (Day & Stacey, 2007). Tal herramienta tiene
amplio potencial para los fines que se persiguen en la biología de
la conservación, la ecología y la acuicultura. En especies acuáticas, la conservación de gametos y embriones es clave para el
desarrollo de tecnologías de reproducción asistida (Denniston et
al. 2011); porque es posible la no dependencia de los reproductores para efectuar la fertilización artificial fuera de la temporada
reproductiva. Incluso, se puede diagnósticar la condición patológica de los gametos, antes que sean empleados para fertilización
o se liberen al medio (Bobe & Labbe, 2009). Además, el mantenimiento de los gametos a bajas temperaturas, facilita su transporte a diferentes unidades de reproducción en donde el material
puede ser utilizado en programas de selección genética o bien
Figura 1. Aspectos implicados en la criopreservación.
Hidrobiológica
Conservación de los Recursos Genéticos Acuáticos
para la conservación de especies en peligro de extinción (Cabrita
et al. 2010) o de interés comercial (Chao & Liao, 2001; Tiersch &
Green, 2011).
El proceso de la criopreservación en organismos acuáticos
se puede desglosar en los siguientes pasos: colección del germoplasma, mantenimiento de muestras en una solución fisiológica o
extensora, refrigeración o almacenamiento a corto plazo, congelación, almacenamiento a -196° C, descongelación, fertilización y
evaluación del desempeño (Fig. 1).
La elección del tipo de material para criopreservar depende
primeramente de la posibilidad de obtenerlo, los objetivos que se
persiguen, la existencia de experiencias en la recolecta de gametos y protocolos de criopreservación, así como de los costos y de
otras circunstancias de carácter práctico (Hiemstra et al., 2005).
Por otro lado, para otorgarle valor o precio al material en resguardo, es recomendable que la recolecta del material biológico
considere los siguientes supuestos: (1) pureza de la muestra (libre
de organismos contaminantes), (2) autenticidad (identificación
correcta a nivel morfológico y genético de cada donante u progenitor) y (3) control de calidad (determinación de la adecuada
funcionalidad y capacidad de las células) (Stacey & Day, 2007).
Se hace hincapié en lo anterior debido a que, durante el almacenamiento de las células gaméticas a temperaturas cercanas
al punto de congelación, éstas disminuyen su metabolismo pero
no lo detienen, como sucede en condiciones de almacenamiento
a -196° C (Denniston et al., 2011). Por ello, se debe poner atención
especial para asegurar el funcionamiento apropiado del metabolismo celular y la integridad de las estructuras de las células al retornar a la temperatura normal. Así, el medio de almacenamiento
juega un papel crucial y la solución extensora (SE) más apropiada, será aquella que tenga la capacidad osmótica e iónica para
mantener apropiadamente el metabolismo de las células (Scott y
Baynes, 1980).
A la fecha, no existe un criterio que determine el éxito de
usar una solución extensora de formulación simple (uno a dos
ingredientes) o una compleja (mezcla de uno o varios aditivos de
alto peso molecular) (Cabrita et al., 2009). Aunque, se ha sugerido
que el criterio para la elección se base en que la composición
iónica y la presión osmótica de la SE, sean lo más similar a aquella en la sangre o el plasma seminal del organismo (Morisawa &
Susuki, 1980), lo que hace que esta SE sea especie-específica.
Sin embargo, al determinar una SE apropiada debe considerarse que esta debe prevenir la activación de gametos y permitir la
homeostasis celular. Incluso, la SE puede incluir moléculas específicas para proteger a los gametos de daños por efecto de las
bajas temperaturas (Gwo, 2000).
Independientemente de la formulación de la SE, el material
biológico está sujeto a cambios en su medio físico y químico. Por
tanto, su tolerancia al almacenamiento, tiene que ser consideVol. 21 No. 3 • 2011
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rada y su calidad monitoreada constantemente. En el caso del
esperma, el porcentaje de células con movimiento después de
su activación con el medio apropiado, ha sido el criterio más utilizado para determinar su calidad (Cabrita et al., 2009). Incluso,
con base en lo anterior, se puede inferir si la criopreservación
será viable o si se dificultará y entonces el almacenamiento en
refrigeración permanecería como la única opción para manejar
una fertilización posterior in vitro (Bobe & Labbe, 2009).
El éxito en la conservación de semen a corto plazo depende
de las características físicas y fisiológicas de las células espermáticas (Bobe & Labbe, 2009). Cuando el esperma se almacena
entre 0 y 4° C, la adición de antibióticos y la tasa de suspensión
(Esperma:SE) son los parámetros más relevantes para su mantenimiento (Bromage & Roberts, 2001). Los antibióticos mas empleados en este caso son penicilina y estreptomicina, que solos o
en combinación han sido aplicados con éxito en la conservación
a corto plazo del esperma de varias especies de peces (Bromage
& Roberts, 2001). En el caso de la tasa de suspensión o proporción entre volumen de la SE y el semen, las tasas de 1:1 a 1:3
han sido eficientes en la criopreservación de gametos, por lo que
estas pueden ser utilizadas como pauta para efectuar ensayos de
conservación a corto plazo (Bromage & Roberts, 2001). No obstante, en especies donde el semen es extraído directamente de
las gónadas, la dilución inicial recomendable es de 1:10 (Bobe &
Labbe, 2009).
En el caso de la criopreservación a largo plazo la congelación del material biológico se realiza en nitrógeno líquido a -196°
C y su objetivo principal, es conservar la integridad genética, la
funcionalidad y la estructura física de las células, mientras la
actividad metabólica es detenida (Chao & Liao, 2001;Tiersch &
Green, 2011). Durante este procedimiento, el tipo y concentración
del crioprotectante, la tasa de congelación, la tasa de descongelación, el tiempo de almacenamiento y la acción bacteriana
son factores clave (Gwo, 2000; Lahnsteiner, 2000; Li et al., 2006;
Tiersch­ & Green, 2011).
Durante la criopreservación con frecuencia se logra observar efectos dañinos sobre las células sometidas (Paynter & Fuller,
2007). Uno de los más letales, es el rompimiento de las células debido a la formación de cristales de hielo, los cuales ocasionan efectos
deletéreos en la célula (Leibo, 2008; Tiersch & Green, 2011).
Bajo este contexto, el uso de agentes crioprotectantes
(ACP), tienen la función de reducir la temperatura de congelación del medio en el que se encuentran suspendidas las células
para reducir o contrarrestar la formación de los cristales de hielo
(Woods et al. 2004; Pegg, 2007). Los ACP se pueden dividir en dos
tipos: crioprotectantes penetrantes a la membrana plasmática,
tales como glicerol, dimetil sulfóxido, 1,2-propanodiol, etilenglicol
y metanol entre otros, y crioprotectantes no penetrantes, como
los azúcares (glucosa, trehalosa y sacarosa, entre otros), (Leslie
et al. 1995; Jain & Paulson, 2006). Sin embargo, los mismos ACP
422
penetrantes que confieren protección a la célula, pueden ser
extremadamente tóxicos cuando se encuentran a altas temperaturas ya que pueden inducir la desnaturalización de proteínas
debido a su naturaleza (Rana, 1995; Muchlisin, 2005). Por otro lado, el daño producido por los ACP no penetrantes, es generado
por la deshidratación y la consiguiente constricción de las células por debajo del volumen crítico. En ambos casos, la disolución
de estos compuestos químicos genera una presión osmótica alta
que provoca encogimiento o aumento del volumen de la célula,
ya sea en el proceso de criopreservación o en el de descongelación (McFadzen, 1995; Özkavukcu & Erdemli, 2002). Por tanto, en
la elección del ACP se debe considerar que éstos sean de bajo
peso molecular, baja toxicidad y alta solubilidad en agua (Chao &
Liao, 2001; Pegg, 2007; Leibo, 2008).
Otro de los factores relevantes durante la criopreservación a
largo plazo son las tasas de congelación, que están influenciadas
por la velocidad a la que el agua se mueve a través de la membrana celular. Esta habilidad está determinada por factores como, el
tipo específico de membrana, la temperatura, la proporción entre
la superficie de la membrana, el volumen y la concentración de
solutos (Denniston et al. 2011). Por ello, las tasas de congelación
deben ser definidas en conjunto con la temperatura inicial y final
del procedimiento (Tiersch & Green, 2011). Lo anterior se debe a
que la congelación rápida de los gametos o embriones no permite
una deshidratación apropiada y puede originar la formación de
cristales letales dentro de la célula (Denniston et al., 2011) y de
manera opuesta, si la congelación sucede muy lentamente, puede producir incremento de los efectos de exposición a la solución
crioprotectora dentro de la célula (Rall & Polge, 1984). Así, la técnica utilizada para el enfriamiento, es determinante en la calidad
final de las muestras.
La congelación puede ser realizada de manera manual (utilizando una caja de hule espuma) o automática (con un congelador
con tasas de congelación programable). Para bajar la temperatura utilizando un congelador manual se requiere hielo seco o vapor de nitrógeno líquido (VN2L) mientras que para el congelador
programable se utiliza VN2L (Wayman & Tiersch, 2001). El enfriamiento con VN2L ofrece una distribución de la temperatura más
uniforme y se puede manejar a diferentes tasas de congelación,
lo que no sucede cuando se utiliza hielo seco, el cual, aunque
conveniente para la aplicación en campo, puede solo generar tasas de enfriamiento de ~30-35° C/min (Bromage & Roberts, 2001;
Salinas-Flores, 2003).
La descongelación es otro punto importante en el proceso
de criopreservación y también tiene efectos adversos, la recristalización del hielo al momento de la descongelación provoca
efectos similares a los de la congelación (Woods et al., 2004).
Por ello es importante establecer las tasas de descongelación
más adecuadas para reducir los daños (Chao & Liao, 2001; Pegg,
2007). La influencia que tienen las tasas de descongelación sobre
Paniagua-Chávez C. G. et al.
el material biológico son la formación de cristales de hielo intracelular, la rehidratación y el mantenimiento de la integridad celular (Tiersch & Green, 2011). La temperatura de descongelación,
depende de la tasa de congelación y de la temperatura previa de
la muestra antes de haber sido introducida en el nitrógeno líquido
(Denniston et al., 2011). Por otro lado, las tasas de congelación
y descongelación también dependen de la especie y del tipo de
célula. Por ejemplo, en el caso de embriones de mamíferos tales
como terneros, ovejas, cabras y potrillos se ha determinado que
el uso de tasas de descongelación lentas (menores a 25° C/min),
es favorable para su sobrevivencia (Wilmut & Rowson, 1973; Willadsen et al., 1976; Bilton & Moore, 1976; Yamamoto et al., 1982;
Takeda et al., 1984;). Mientras que para el esperma de anfibios,
se ha observado que diferentes tasas de descongelación no
afectan la recuperación celular (Hopkins & Herr, 2008; Sargent &
Mohun, 2005; Browne & Figiel, 2011). En el esperma de la almeja
(Mesodesma donacium) la descongelación rápida resultó en 84%
de fertilización y motilidad de 12%, mientras que con la lenta, se
obtuvo una tasa de fertilización del 62% y un 17% de motilidad
(Dupré & Joo, 2006).
La vitrificación, como una modalidad alternativa de la criopreservación (Fahy et al., 1984; Cabrera et al., 2006) consiste en la
congelación ultrarápida de las células, lo cual permite que el agua
se congele de una manera amorfa sin la formación de cristales de
hielo (Vajta et al., 1998; Isachenko & Isachenko, 2007). Tal procedimiento reduce los tiempos en el manejo de muestras, porque
estas son sumergidas directamente en el nitrógeno líquido, con lo
que se evita el uso de equipo sofisticado (Denniston et al., 2011).
La técnica de vitrificación ha sido aplicada con éxito en ovocitos o embriones de conejos (López-Béjar & López-Gatius, 2000),
humanos (Mukaida et al., 2003), toros, caballos (Campos-Chillón
et al., 2009), peces (Chen & Tian, 2005) y ratones (Manno, 2010;
Mazur & Seki, 2011). La desventaja de dicha técnica es que en los
casos en que se necesitan ACP, estos tienen que ser utilizados a
altas concentraciones, lo que puede producir citotoxicidad a las
células antes de su vitrificación (Taylor et al., 2004). Por tanto, es
necesario realizar experimentos para determinar que células son
factibles de vitrificar.
Determinar la calidad de las muestras antes y después de la
criopreservación es un elemento importante para definir el éxito
de la técnica de criopreservación utilizada. Para muestras de esperma, la funcionalidad del espermatozoide es uno de los principales marcadores de calidad. La movilidad ha sido el parámetro
más utilizado para determinar la calidad del esperma de mamíferos y especies acuáticas. Aunque la evaluación de la movilidad
espermática puede ser un método efectivo en esperma fresco,
éste no es siempre efectivo para muestras de semen descongeladas ya que no siempre puede predecir la habilidad para fertilizar
(Cieresko et al., 1999; Paniagua-Chávez, et. al., 2001). Existen otros
parámetros que son importantes en la determinación de la calidad del semen como lo es la concentración espermática, la cual,
Hidrobiológica
423
Conservación de los Recursos Genéticos Acuáticos
en muchas ocasiones no se reporta o no se tiene control de esta
(Cuevas-Uribe & Tiersch, 2011). Esto implica que el desconocer
la concentración espermática podría afectar los resultados de la
evaluación. Por lo que es imperante reconocer la importancia de
la determinación de la concentración espermática y así llevar a
cabo la homogenización y estandarización de métodos que darán
por resultado, la obtención de información más precisa sobre la
calidad espermática (Cuevas-Uribe & Tiersch, 2011).
La viabilidad celular es otro parámetro que se utiliza regularmente tanto para gametos como para embriones. La determinación de la viabilidad espermática, puede facilitarse con el uso de
sondas fluorescentes (Paniagua-Chávez, et al., 2001; Cabrita et al.
2011). Las sondas fluorescentes se emplearon inicialmente para
verificar la viabilidad de espermatozoides de humanos y animales
de granja tales como bovinos y ovejas, y en años recientes en
varias especies de organismos acuáticos (Cabrita et al., 2011). En
general, las pruebas usadas más comúnmente para determinar
la viabilidad espermática son la evaluación de la integridad de
la membrana citoplasmática y el potencial de la membrana mitocondrial (Daly & Tiersch, 2011). Para las especies acuáticas, la
prueba de viabilidad espermática utilizando las sondas fluorescentes de SYBR14 y yoduro de propidio (YP) (Live-Dead Sperm
Viability kit” ®; Molecular Probes, Eugene, OR) son las más usadas. Esta prueba consiste en una tinción dual donde las células
con membranas intactas adquieren un color verde debido a que
la sonda fluorescente de SYBR14 penetra la membrana y se intercala en la molécula del ADN. Las células dañadas adquieren una
coloración roja debido a que la sonda de YP se intercala al ADN
por exclusión competitiva con el SYBR14 (Thomas et al., 1997;
1998; Paniagua-Chávez, et al., 2001). En el caso de la evaluación
del potencial de membrana mitocondrial, se utiliza rodamina 123
la cual, se acumula selectivamente en la mitocondria, dependiendo del potencial de la membrana. Por tanto, cambios en el potencial de membrana resultarán en cambios en la intensidad de la
tinción (Petit, 1992). Otras sondas fluorescentes tales como Mito
Tracker Red (Favret & Lynn, 2010) y JC-1 (Guthrie, et al., 2008) han
sido también utilizadas para evaluar el potencial de membrana
mitocondrial.
La criopreservación de ovocitos, huevos o embriones de especies acuáticas ha sido extremadamente difícil (Hamaratoğlu et
al. 2005; Hagedorn & Kleinhans, 2011). Sin embargo, se continúa
con una investigación ardua debido a la importancia de la aplicación que tiene la criopreservación de este tipo de células (Hagedorn & Kleinhans, 2011). Uno de los primeros pasos es entender
la fisiología compleja de estas células con respecto al proceso
de criopreservación. Para esto, la evaluación de la calidad de los
ovocitos y embriones antes y después de la criopreservación es
un punto importante. Por ello, también las tinciones fluorescentes
han sido utilizadas para evaluar el desempeño de estas células.
El diacetato de fluoresceína (DAF) ha mostrado ser un buen inVol. 21 No. 3 • 2011
dicador de la integridad estructural en ovocitos y embriones de
especies acuáticas (Paniagua-Chávez, et al., 2001). Esta sonda
fluorescente, es capaz de penetrar la célula donde las esterasas
hidrolizan el grupo diacetato y la fluoresceína libre se acumula
dentro de la célula y emite una fluorescencia verde que indica
que está intacta (Boender, 1984).
Finalmente, la fertilización puede ser considerada también
un parámetro integrativo de evaluación de calidad de gametos,
principalmente en las especies que contiene esperma con acrosoma, como los moluscos, donde el esperma con buena movilidad
pero con daño en el acrosoma, pueden conducir a tasas de fertilización muy pobres (Paniagua-Chávez et al., 2001). La evaluación de la calidad de gametos y embriones es extremadamente
importante pero altamente problemática, por lo que es de gran
importancia seguir trabajando en estos tópicos para validar los
métodos y mejorar los protocolos de evaluación.
En resumen, la respuesta de las células al proceso de criopreservación, está relacionada al tipo de célula (meiotica o mitótica) y a la fase de desarrollo celular, por ello los procedimientos
de criopreservación implican necesariamente la mejora de técnicas especie-específicas (Woods et al., 2004; Pegg, 2007). A la fecha, los logros en la conservación de esperma en especies acuáticas han sido muy amplios en comparación con los de ovocitos o
embriones, (McFadzen, 1995; Gwo, 2000; Pentfold & Watson, 2001;
Dupré & Espinoza, 2004; Di Matteo et al., 2009). Como se dijo anteriormente, la complejidad celular de los ovocitos y embriones de
las especies acuáticas es uno de los principales factores que no
han permitido la criopreservación de estas células.
De los trabajos sobresalientes en la criopreservación de ovocitos de especies acuáticas se pueden mencionar los realizados
para el erizo (Evechinus chloroticus Valenciennes 1846) (Adams
et al., 2003), la estrella de mar (Asterina miniata Brandt 1835) (Ha­
maratoğlu et al., 2005) y el ostión (Crassostrea gigas) (Tervit et al.,
2005). Además, de los significativos avances realizados en el pez
cebra Danio rerio (F. Hamilton 1822) (Seki et al., 2007a, b; Babin et
al., 2008; Zhang et al., 2008; Tsai et al., 2009; Guan et al., 2010).
Criopreservación de los recursos
genéticos acuáticos de México
En México, la conservación de RGA ha sido supeditada a los BG
del SUBNARGENA que tienen como objetivos prioritarios ubicar,
recolectar, conservar y caracterizar el germoplasma de organismos acuáticos que por sus características biológicas o de interés
comercial sean considerados prioritarios para la nación. El almacenamiento de recursos génicos o germoplasma en el SUBNARGENA ofrece una oportunidad excelente para facilitar la eficiencia de los programas de reproducción de especies en cautiverio.
Bajo dicho argumento, las granjas acuícolas serían las más beneficiadas ya que se facilitaría la producción de larvas de un mo-
424
do más simple, se reducen los costos porque no generan gastos
para el mantenimiento de reproductores y con menos riesgo para
los técnicos y laboratoristas. Por ejemplo, es más sencillo transportar esperma o embriones congelados de lugares distintos que
a los reproductores, ya que estos son más susceptibles al estrés
causado por el transporte y confinamiento. Además, economicamente es más rentable producir organismos libres de patógenos
provenientes de germoplasma de reproductores que contengan
una certificación sanitaria, que de aquel material o germoplasma
de procedencia dudosa (Tiersch & Green, 2011). Otra ventaja es
la posibilidad de almacenar germoplasma de reproductores con
líneas genéticas de interés, tanto para los productores como para
las instituciones de investigación (Tiersch et al., 2007; Cabrita et
al., 2010).
Dependiendo de los objetivos del programa de conservación,
la tecnología reproductiva y la criopreservación son dos factores
ligados fuertemente que pueden dar como resultado el éxito en
la producción y comercialización del germoplasma almacenado
(Cabrita et al., 2010; Denniston et al., 2011). En ganaderia, la criopreservación de esperma se ha transformado en una industria
billonaria en el mundo, mientras que en especies acuáticas se
encuentra en un estado de desarrollo temprano desde el punto
de vista tecnológico y comercial (Tiersch et al., 2007). Aunque en
los últimos años, ha habido un incremento en la investigación y
generación de literatura relacionada con la criopreservación
de organismos acuáticos (Tiersch & Green, 2011), incluso, se ha
podido observar que los protocolos generados son variables en
la misma especie o entre especies diferentes (Asturiano, 2009;
Tiersch & Green 2011). Esto es debido a que en las especies
acuáticas, la criobiología se mantiene como una ciencia dentro
de un marco teórico rudimentario y la criopreservación, como
una investigación de tipo empírico con experimentos de ensayo
y error (Tiersch & Green, 2011). Aunado a esto, se tiene el interés
de criopreservar material celular de diversas especies que, se
caracterizan por tener más diferencias que similitudes entre sí
(Tiersch & Green, 2011). Consecuentemente, los protocolos de
criopreservación para especies acuáticas, se han confeccionado con especificidad para el tipo de organismo y el tipo de célula
a criopreservar. De esta manera, en los diferentes pasos de un
protocolo de criopreservación existen puntos importantes que
requieren aún investigación y desarrollo de procedimientos para
su aplicación posterior (Fig. 1).
En el SUBNARGENA, se han diseñado protocolos para la
conservación a corto plazo y para la criopreservación, de muestras de esperma, aunque también se tienen experiencias con
ovocitos de ostión (Ramírez-Torrez, 2011). En este BG, también se
realiza la caracterización genética de las muestras recolectadas
y se evalúa la posible transferencia de patógenos. Los trabajos de
investigación realizados han sido en colaboración con instituciones como son, la UABC, UNAM y UAM, en las que se han abordado tópicos relacionados con el desarrollo y optimización de
Paniagua-Chávez C. G. et al.
protocolos de conservación de gametos, entre los que se pueden
listar la criopreservación de esperma de lenguado (Paralichthys
californicus) (Parroquín-Hernández, 2009), abulón rojo (Haliotis
rufescens) (Salinas-Flores, et al., 2005), totoaba (Totoaba mac­
donaldi) (información aún no publicada) y trucha de San Pedro
Mártir (Oncorhynchus mykiss nelsoni). En esta última especie se
ha realizado una extensa investigación relacionada a sus RG, en
donde se evalúa la capacidad de esta trucha para ser mantenida
en cautiverio (conservación ex situ in vivo) (Aguilar-Juárez et al.,
2011), su conservación a corto y largo plazo, y la determinación
de la calidad del esperma descongelado (Aguilar-Juárez, 2010).
Además, los protocolos de criopreservación de otros organismos
de importancia ecológica o de cultivo, como es el caso del bacalo
negro (Anoplopoma fimbria Pallas 1814), la tilapia (Oreochromis
niloticus Linnaeus 1758) y el camarón blanco (Litopenaeus vanna­
mei Boone 1931) están en proceso de investigación.
En adición a lo anterior, los mecanismos relacionados al
criodaño son de gran interés para el desarrollo y optimización de
los protocolos de criopreservación de gametos. Por tanto, en el
SUBNARGENA se ha desarrollado investigación para la determinación del criodaño en ovocitos de abulón rojo y ostión del
pacífico (Ramírez-Torrez, 2011). Cabe mencionar, que una parte
del material resguardado en el SUBNARGENA es transferido al
CNRG para cumplir con los objetivos del SINARGEN. Finalmente,
la agenda de trabajo del SUBNARGENA contempla una lista de
especies que por sus características ecológicas o de cultivo son
prioritarias para su conservación, entre las cuales destacan las
especies de truchas mexicanas reconocidas hasta ahora (Hendrickson et al., 2002; Espinosa et al., 2007) y los organismos de
importancia comercial como peces, moluscos y crustáceos.
Conclusiones
A la fecha, la creación de bancos de germoplasma de especies
acuáticas ha sido motivada principalmente por tratar de conservar especies de importancia económica y para la alimentación.
Además de que estos bancos pueden ser una herramienta importante para mejorar los programas de reproducción de organismos
acuáticos. De esta manera, en la última década el crecimiento
en los tópicos relacionados a la criopreservación de los RGA ha
aumentado dramáticamente (Cabrita et al., 2009; Tiersch & Green,
2011); por ello, se debe hacer mucho para resolver los problemas
relacionados al desarrollo y estandarización de los protocolos de
criopreservación, por ejemplo, la estandarización de los protocolos de congelación que permitan alcanzar tasas de fertilización
cercanas a las obtenidas con semen fresco y la evaluación de
sustancias crioprotectoras que disminuyan los efectos tóxicos y
de criodaño sobre la célula (Medina-Robles et al., 2005). Incluso,
la falta de tecnología apropiada para el desarrollo de los mismos
y la verificación de la calidad de las muestras criopreservadas,
son factores relevantes a considerar. Al realizar una revisión soHidrobiológica
425
Conservación de los Recursos Genéticos Acuáticos
bre las colecciones de germoplasma de especies acuáticas en
el mundo, podemos encontrar, que a la fecha, estas colecciones
son pocas, comparadas con las colecciones del sector pecuario,
diseminadas en organizaciones privadas o gubernamentales e
instituciones de educación, con terminología y técnicas no estandarizadas y sin un organismo privado o gubernamental de apoyo.
Sin embargo, se espera que este estado cambie en la próxima
década y que los BRG evolucionen, tal y como lo han hecho los
sectores pecuario y agrícola.
No cabe duda del gran beneficio que tienen los BRG como
apoyo a la protección de la biodiversidad, sobre todo para aquellas
especies consideradas amenazadas o en proceso de extinción.
Aunque tiene que ser dirigido gran esfuerzo a la conservación del
hábitat, la criopreservación del germoplasma es una herramienta
de apoyo importante en estos programas de conservación.
La técnica de criopreservación y los BG ofrecen las ventajas
de disponer de un material genético durante largos periodos sin
afectar su viabilidad, aseguran la continua disponibilidad de las
diferentes variedades del material genético, facilitan la transportación de éstos recursos y disminuyen los riesgos de introducción
de enfermedades. Las granjas de cultivo también podrían verse
beneficiadas por medio de la optimización del manejo de reproductores, obtención de líneas y mejoramiento genético; además
de tener la posibilidad de disminuir el mantenimiento de organismos en las granjas, entre otros beneficios. De igual manera, la
investigación básica y aplicada se verían favorecidas. Además,
la posibilidad de congelar los RG, abre las perspectivas para el
intercambio comercial entre países aumentando la disponibilidad
de nuevos mercados internacionales (Roa et al., 1998). Comparando a la industria pecuaria, la cual es una actividad multimillonaria que ha crecido desde la primera vez que se obtuvo esperma
criopreservado hace más de 50 años atrás, con el trabajo que se
ha realizado en las especies acuáticas, encontramos, que a la fecha, la criopreservación del germoplasma de especies acuáticas
se encuentra esencialmente como una actividad de investigación
con una aplicación comercial escasa.
Por tanto, la creación del SUBNARGENA junto con el plan
de trabajo desarrollado para salvaguardar los RGA de México,
representa una gran oportunidad para seguir avanzando en los
programas de conservación a nivel nacional y mundial tratando
de atender todas aquellas preguntas o problemas relacionados a
mejorar las técnicas de conservación. Así mismo, se espera gran
impacto en los diferentes sectores que ayuden a fortalecer las
diferentes acciones del plan de desarrollo del país en materia de
conservación de recursos genéticos.
AGRADECIMIENTOS
Este trabajo fue realizado con la iniciativa y fondos de SAGARPA, Dirección General de Vinculación y Desarrollo Tecnológico e
INAPESCA. Agradecemos a G. Tinoco por la asistencia técnica.
Vol. 21 No. 3 • 2011
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Aceptado: 31 de octubre de 2011.
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